JPH10124144A - Vehicle traveling guiding device and guidance type sensor - Google Patents

Vehicle traveling guiding device and guidance type sensor

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Publication number
JPH10124144A
JPH10124144A JP8272275A JP27227596A JPH10124144A JP H10124144 A JPH10124144 A JP H10124144A JP 8272275 A JP8272275 A JP 8272275A JP 27227596 A JP27227596 A JP 27227596A JP H10124144 A JPH10124144 A JP H10124144A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
tape
traveling
sensor
sensors
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8272275A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasutaka Tominaga
保隆 富永
Yoshiyuki Okuzawa
好之 奥澤
Shunji Mori
俊二 森
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP8272275A priority Critical patent/JPH10124144A/en
Publication of JPH10124144A publication Critical patent/JPH10124144A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Platform Screen Doors And Railroad Systems (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a guidance tape on a traveling road possible to be follower with high accuracy, to make deflection quantity to the left or right small at the time of traveling and also to improve the responsiveness by shortening the time that is needed to complete correction. SOLUTION: Tape sensors 3 and 4 which one-dimensionally detect the relative position of a guidance tape 1 against a vehicle 2 are attached to the vehicle 2 that travels on a traveling road surface on which the tape 1 is installed. The traveling direction of the vehicle 2 is controlled by calculating the deviation of the vehicle 2 and the deviation of its attitude angle against a traveling course based on the position information of the tape 1 which is separately detected by the sensors 3 and 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、全方向移動が可能
な車両を対象として、走行路上に敷設された誘導テープ
を車両側に設置されているセンサにより検知しながら車
輪を操舵する車両走行誘導装置およびその装置に用いる
誘導テープセンサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle traveling guidance system for a vehicle capable of moving in all directions by detecting a guiding tape laid on a traveling path by a sensor installed on the vehicle side to steer wheels. The present invention relates to an apparatus and an induction tape sensor used for the apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、予め定められた経路上を無人また
は自動運転により全方向移動可能な車両を走行させよう
とする場合は、図11に示されるように、走行路上に誘
導テープ1を敷設しておき、それを車両2に設置されて
いるテープセンサ3により検知しながら車輪5〜8を操
舵して車両2の走行を制御していた。また、従来は路面
の誘導テープ1の片側にマーク41を設けておいて、同
様に車両2側のマークセンサ43,44により検知し
て、走行経路上の位置の確認に用いていた。図示される
ように、従来のマークセンサ43,44は、誘導テープ
1が車両2を通過する際の軌跡であるところの長手方向
中心線に対して対称な位置に2個配置されていた。な
お、車両2が走行路に対して180度旋回することなく
そのままの姿勢で前後方向の走行をする場合は、車両2
にはマーク41側のマークセンサ43しか配設されな
い。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a vehicle that can move in all directions by unmanned or automatic driving on a predetermined route is to be run, as shown in FIG. 11, a guide tape 1 is laid on the running route. In addition, the traveling of the vehicle 2 is controlled by steering the wheels 5 to 8 while detecting this by the tape sensor 3 installed in the vehicle 2. Conventionally, a mark 41 is provided on one side of the guide tape 1 on the road surface, and the mark 41 is similarly detected by the mark sensors 43 and 44 on the vehicle 2 side and used for confirming a position on the traveling route. As shown in the figure, two conventional mark sensors 43 and 44 are arranged at positions symmetrical with respect to a longitudinal center line, which is a locus of the guide tape 1 passing through the vehicle 2. In the case where the vehicle 2 travels in the front-rear direction in the same posture without turning 180 degrees with respect to the traveling road, the vehicle 2
Is provided with only the mark sensor 43 on the mark 41 side.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】この従来の走行制御で
は、誘導テープのセンサを1個だけ設置しており、車両
に対する誘導テープの相対的な位置ずれを検出すること
ができるものの、車両の姿勢角度が正規な走行状態から
ずれていてもセンサからは直接それを検知することがで
きなかった。そのため、車両の姿勢のずれを修正しない
で、横方向のずれ量をステアリング操作で修正しながら
走行するので、走行時の左右の振れ量が大きくなり、ま
た、ステアリング操作のみでずれを修正するので、修正
が完了するまで一定の時間を要した。また、2本以上の
走行路が交差するような走行路に対して、従来の走行制
御では、その交差点で車両を横行や斜行をさせて走行路
を変更することが不可能であった。さらに、従来のマー
クセンサは、車両の前後進時に誘導テープが通過する位
置に対して線対称に配置されているため、車両の前後進
時のみマークを検出することが可能であり、走行車両が
180度旋回した状態で、誘導テープに沿って横行した
場合、路面に敷設されているマークを検出することがで
きなかった。
In this conventional running control, only one guide tape sensor is installed, and the relative displacement of the guide tape with respect to the vehicle can be detected. Even if the angle deviated from the normal running state, it could not be detected directly from the sensor. Therefore, since the vehicle travels while correcting the lateral displacement amount by steering operation without correcting the displacement of the vehicle posture, the amount of right and left swing during traveling increases, and the displacement is corrected only by steering operation. It took a certain amount of time to complete the correction. Further, with respect to a traveling road in which two or more traveling roads intersect, it is impossible to change the traveling road by making the vehicle traverse or skew at the intersection at the intersection. Further, since the conventional mark sensor is disposed symmetrically with respect to the position where the guide tape passes when the vehicle moves forward and backward, it is possible to detect the mark only when the vehicle moves forward and backward, and the traveling vehicle When the vehicle traversed along the guide tape while turning 180 degrees, the mark laid on the road surface could not be detected.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】そこで上記課題を解決す
るために、請求項1の発明は、誘導テープが敷設された
走行路面を走行する車両に、車両に対する誘導テープの
相対位置を一次元的に検出するテープセンサを2個以上
設置する。この2個以上のテープセンサによりそれぞれ
検知された誘導テープの位置情報にもとづき走行経路に
対する車両位置のずれ量および車両の姿勢角度のずれ量
を算出し、その車両位置のずれ量および車両の姿勢角度
のずれ量にもとづき位置ずれ補正目標値および姿勢角度
ずれ補正目標値を算出し、次いで、算出された両補正目
標値にもとづき車輪を駆動・制御する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 provides a vehicle which travels on a traveling road surface on which a guide tape is laid, a one-dimensional relative position of the guide tape with respect to the vehicle. , Two or more tape sensors are installed. Based on the position information of the guide tape detected by each of the two or more tape sensors, a deviation amount of the vehicle position and a deviation amount of the posture angle of the vehicle with respect to the traveling path are calculated, and the deviation amount of the vehicle position and the posture angle of the vehicle are calculated. Then, a position deviation correction target value and a posture angle deviation correction target value are calculated based on the deviation amount, and then the wheels are driven and controlled based on both the calculated correction target values.

【0005】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、車両が複数の方向に走行可能な場合に、車両の走行
方向ごとの前後位置に相対してテープセンサを配設す
る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the vehicle can travel in a plurality of directions, a tape sensor is disposed opposite to a front and rear position in each traveling direction of the vehicle.

【0006】請求項3の発明は、請求項2の発明におい
て、誘導テープの方向に対して斜め方向にテープセンサ
を配設する。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the tape sensor is disposed obliquely to the direction of the guide tape.

【0007】請求項4の発明は、請求項2または請求項
3の発明において、車両の走行方向が車両の前後方向と
横方向と斜め方向の3方向である場合に、その3方向を
3辺とする直角三角形の各頂点となる位置にそれぞれテ
ープセンサを配設する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the invention, when the traveling direction of the vehicle is three directions of the front-rear direction, the lateral direction, and the oblique direction, the three directions are defined by three sides. A tape sensor is provided at each of the vertices of the right triangle.

【0008】請求項5の発明は、請求項1の発明から請
求項4の発明のいずれかにおいて、車両の走行方向が前
後方向と横方向である場合に、走行中に誘導テープがそ
れぞれ通過する車両の前後方向テープ軌跡と横方向テー
プ軌跡の交点に対して、1対のマークセンサを点対称の
位置に配設する。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects of the present invention, when the traveling direction of the vehicle is the front-rear direction and the lateral direction, the guide tapes pass during traveling. A pair of mark sensors are disposed at point-symmetric positions with respect to the intersection of the longitudinal tape locus and the lateral tape locus of the vehicle.

【0009】請求項6の発明は、走行路面に敷設された
誘導テープを車両に設置されたテープセンサにより検出
しながら車両の走行方向を制御する車両走行誘導装置に
おいて、誘導テープを検知するセンサ素子をリング状に
複数個配設して形成されたテープセンサを用いる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a vehicle traveling guidance apparatus for controlling a traveling direction of a vehicle while detecting a guidance tape laid on a traveling road surface by a tape sensor provided on the vehicle, and a sensor element for detecting the guidance tape. Are used in a ring shape.

【0010】請求項7の発明は、車両走行誘導装置に用
いられる誘導テープを検知するセンサ素子をリング状に
複数個配設して形成する。
According to a seventh aspect of the present invention, a plurality of sensor elements for detecting a guide tape used in a vehicle travel guiding device are arranged in a ring shape.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図1は請求項1の発明にかかる第1の実
施形態を示す平面図である。図において、1は走行路に
敷設された誘導テープであり、その上を、誘導テープ1
に沿って車両2が走行する。車両2が右方向(X方向)
へ走行するものとすると、その前端部に誘導テープセン
サ3が、後端部に誘導テープセンサ4が取り付けられて
いる。これらセンサ3,4は、誘導テープ1と直交する
方向(Y方向)に検出素子を一次元配列して構成されて
おり、センサ3,4に対する誘導テープ1のY方向の位
置をビット単位で検出する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment according to the first aspect of the present invention. In the drawing, reference numeral 1 denotes a guide tape laid on a traveling path, on which a guide tape 1 is attached.
The vehicle 2 runs along. Vehicle 2 is in the right direction (X direction)
Assuming that the vehicle travels, the guide tape sensor 3 is attached to the front end and the guide tape sensor 4 is attached to the rear end. The sensors 3 and 4 are configured by one-dimensionally arranging detection elements in a direction (Y direction) orthogonal to the guide tape 1 and detect the position of the guide tape 1 in the Y direction with respect to the sensors 3 and 4 in bit units. I do.

【0012】図2は図1に示された実施形態の制御部の
構成を示す図であり、図3は図2の制御部における動作
を説明する図である。図2に示されるように、センサ
3,4により検出された誘導テープ1の位置情報が、ず
れ量検出手段31へ送られる。ここで、センサ3,4の
中心に誘導テープ1が位置している状態を正規な走行と
すると、センサ3,4による誘導テープ1の検出位置が
その中心からずれると、ずれ量検出手段31は車両2の
ずれ量を算出する。具体的には、車両2の中心位置が走
行路からずれた量をDvとし、センサ3,4により検出
されたY方向のずれ量をそれぞれZf,Zrとすると、
車両2のずれ量Dvは次式により求められる。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the control unit of the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the control unit in FIG. As shown in FIG. 2, the position information of the guide tape 1 detected by the sensors 3 and 4 is sent to the shift amount detecting means 31. Here, assuming that the state in which the guide tape 1 is located at the center of the sensors 3 and 4 is normal traveling, if the detection position of the guide tape 1 by the sensors 3 and 4 is shifted from the center, the shift amount detecting means 31 The shift amount of the vehicle 2 is calculated. Specifically, assuming that the amount by which the center position of the vehicle 2 deviates from the traveling path is Dv, and the amounts of deviation in the Y direction detected by the sensors 3 and 4 are Zf and Zr, respectively.
The deviation amount Dv of the vehicle 2 is obtained by the following equation.

【0013】[0013]

【数1】Dv=(Zf+Zr)/2Dv = (Zf + Zr) / 2

【0014】また、車両2の姿勢角度すなわち水平面内
の車両角度が誘導テープ1の方向からずれた角度のずれ
量θvは、センサ3,4の取付間隔をSとすると、次式
により求められる。
Further, the deviation angle θv of the attitude angle of the vehicle 2, that is, the angle of the vehicle in the horizontal plane deviating from the direction of the guide tape 1 is obtained by the following equation, where S is the mounting interval of the sensors 3 and 4.

【0015】[0015]

【数2】θv=Tan-1{(zf−zr)/S}Equation 2 θv = Tan −1 {(zf−zr) / S}

【0016】次に、これら算出されたずれ量Dv,θv
は、目標値算出手段32へ送られる。目標値算出手段3
2は、車両のずれ量Dv,θvにもとづき、車両座標系
のX方向の位置ずれを補正するための目標値Xv、Y方
向の位置ずれを補正するための目標値Yv、誘導テープ
1に対する車両2の姿勢角度のずれを補正するための目
標値αvを算出する。そのため、図3において、車両2
は誘導テープ1上の点Pn−1、Pn、Pn+1と走行
するように目標値が設定されものとする。
Next, the calculated deviation amounts Dv, θv
Is sent to the target value calculating means 32. Target value calculation means 3
Reference numeral 2 denotes a target value Xv for correcting a displacement in the X direction of the vehicle coordinate system, a target value Yv for correcting a displacement in the Y direction, and a vehicle with respect to the guide tape 1, based on the displacement amounts Dv and θv of the vehicle. A target value αv for correcting the deviation of the posture angle of No. 2 is calculated. Therefore, in FIG.
Is set to a target value so as to travel to points Pn-1, Pn, and Pn + 1 on the guide tape 1.

【0017】ここで、各点の間隔Lは、車両2が定速度
で走行した場合のサンプリング周期毎の移動距離であ
る。車両2の基準位置をPn*とすると、基準位置Pn
*と目標位置Pnとのずれは、上述したずれ量検出手段
31により求められた横方向のずれ量Dvおよび姿勢角
度のずれ量θvであり、これらずれ量が0、すなわち位
置Pn*が、次のサンプリング時に位置Pn+1へ移動
するためのそれぞれの目標値Xv,Yv,αvは次式に
より求められる。
Here, the interval L between the points is a moving distance for each sampling cycle when the vehicle 2 runs at a constant speed. Assuming that the reference position of the vehicle 2 is Pn *, the reference position Pn
The deviation between * and the target position Pn is the lateral deviation Dv and the attitude angle deviation θv obtained by the above-described deviation detecting means 31, and these deviations are 0, that is, the position Pn * is The target values Xv, Yv, and αv for moving to the position Pn + 1 at the time of sampling are obtained by the following equations.

【0018】[0018]

【数3】 (Equation 3)

【0019】[0019]

【数4】 (Equation 4)

【0020】[0020]

【数5】αv=−θv## EQU5 ## αv = −θv

【0021】ここで、数式3と数式4において、検出さ
れるθvは微小なので、cosθv≒1、sinθv≒
θvとすると、数式3、数式4は次式のように書き換え
られる。
Here, in Equations 3 and 4, the detected θv is very small, so that cos θvco1 and sin θv ≒
Assuming θv, Equations 3 and 4 can be rewritten as the following equations.

【0022】[0022]

【数6】Xv=L−Dv・θvXv = L−Dv · θv

【0023】[0023]

【数7】Yv=Dv+L・θvEquation 7 Yv = Dv + L · θv

【0024】こうして、目標値算出手段32において算
出されたそれぞれの目標値Xv,Yv,αvは、モータ
制御手段33へ送られて、車輪5〜8の駆動制御に用い
られる。車輪5〜8の駆動制御は、車輪5〜8の具体的
な駆動機構に応じてなされるものである。例えば、図示
しないが、車輪5〜8を全て操舵輪をかねた駆動輪によ
り構成する場合は、本出願人がすでに特願平7−345
984号として出願した「全方向移動車両およびその制
御方向」に記載されている駆動制御方法を用いることも
可能である。
The respective target values Xv, Yv, αv calculated by the target value calculating means 32 are sent to the motor control means 33 and used for controlling the driving of the wheels 5-8. The drive control of the wheels 5 to 8 is performed according to a specific drive mechanism of the wheels 5 to 8. For example, although not shown, when all of the wheels 5 to 8 are constituted by driving wheels that also serve as steering wheels, the present applicant has already filed Japanese Patent Application No. 7-345.
It is also possible to use the drive control method described in “omnidirectional vehicle and its control direction” filed as No. 984.

【0025】図4は本発明の第2の実施形態を示す平面
図である。この実施形態は、図1の第1実施形態の構成
に加えて、車両2の左右側面の位置にも誘導テープセン
サ11,12を取り付けたものであり、車両2が前後方
向の走行以外に、そのままの姿勢で横行、斜行する場合
に用いられる。さらに、路面には、X方向の誘導テープ
1に加えて、Y方向の誘導テープ13、斜め方向の誘導
テープ14〜17が敷設されている。
FIG. 4 is a plan view showing a second embodiment of the present invention. In this embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, guide tape sensors 11 and 12 are also attached to positions on the left and right side surfaces of the vehicle 2. It is used when traversing or skewing in the same posture. Further, in addition to the X-direction guide tape 1, a Y-direction guide tape 13 and oblique-direction guide tapes 14 to 17 are laid on the road surface.

【0026】この実施形態では、誘導テープ1のY方向
のずれがセンサ3,4により検出される以外に、誘導テ
ープ13のX方向のずれがセンサ11,12により検出
される。さらに、誘導テープ14〜17のずれもそれら
に対して斜めに配設されているセンサ3,4、センサ1
1,12により検出される。特に、誘導テープ14〜1
7を検出する場合、センサ3,4、センサ11,12が
それらテープ14〜17に対して斜めに配設されている
分、センサの検出素子のピッチが密となり分解能が向上
して走行制御の精度が向上する。
In this embodiment, in addition to the displacement of the guide tape 1 in the Y direction being detected by the sensors 3 and 4, the displacement of the guide tape 13 in the X direction is detected by the sensors 11 and 12. Further, the displacement of the guide tapes 14 to 17 is also oblique to the sensors 3, 4 and the sensor 1
1 and 12. In particular, the guiding tape 14-1
In the case of detecting the sensor 7, since the sensors 3, 4 and the sensors 11, 12 are arranged obliquely with respect to the tapes 14 to 17, the pitch of the detecting elements of the sensor becomes dense, the resolution is improved, and the running control is performed. The accuracy is improved.

【0027】図5は本発明の第3の実施形態を示す平面
図である。この実施形態は、図1の第1実施形態におけ
るセンサ3,4の取付方向を斜めにしたものである。こ
の場合も、センサ3,4が車両2に対して、斜めに取り
付けられた分、センサ3,4の検出素子のピッチが密と
なり誘導テープ1のY方向の分解能が向上して走行制御
の精度が向上する。
FIG. 5 is a plan view showing a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the mounting directions of the sensors 3 and 4 in the first embodiment of FIG. 1 are oblique. Also in this case, the pitch of the detection elements of the sensors 3 and 4 becomes denser and the resolution of the guide tape 1 in the Y direction is improved due to the fact that the sensors 3 and 4 are mounted obliquely with respect to the vehicle 2 and the accuracy of the traveling control is improved. Is improved.

【0028】図6は本発明の第4の実施形態を示す平面
図である。この実施形態は、図4の第2実施形態の構成
から、センサ4とセンサ11を取り除くとともに、車両
2の中心位置に、斜めに誘導テープセンサ18を設置し
たものである。車両2は誘導テープ1に沿った前後方向
の走行と、誘導テープ13に沿った横行、誘導テープ1
5に沿った斜行をするものである。車両2がX方向に走
行する場合、誘導テープ1をセンサ3とセンサ18によ
り検出し、Y方向に走行する場合、誘導テープ13をセ
ンサ12とセンサ18により検出し、斜行する場合に誘
導テープ15をセンサ3とセンサ12により検出する。
この実施形態では、各センサ3、センサ12、センサ1
8がそれぞれ2方向分の走行について誘導テープを検知
するようにしたため、センサの数が半減して構成が簡単
になる。
FIG. 6 is a plan view showing a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the sensor 4 and the sensor 11 are removed from the configuration of the second embodiment in FIG. 4, and an induction tape sensor 18 is installed obliquely at the center of the vehicle 2. The vehicle 2 travels in the front-rear direction along the guide tape 1 and traverses along the guide tape 13.
5 is skewed. When the vehicle 2 runs in the X direction, the guide tape 1 is detected by the sensors 3 and 18; when the vehicle 2 runs in the Y direction, the guide tape 13 is detected by the sensors 12 and 18; 15 is detected by the sensor 3 and the sensor 12.
In this embodiment, each sensor 3, sensor 12, sensor 1
Since the guide tapes 8 detect the guide tapes in two directions, respectively, the number of sensors is reduced by half and the configuration is simplified.

【0029】図7は本発明の第5の実施形態を示す平面
図である。この実施形態は、図6の第4の実施形態の構
成の変形であり、センサ18を後端部に取付けるととも
に、センサ12をそれにあわせて後部へ移動したもので
ある。この実施形態は、X方向にセンサの取付間隔を長
くした分、数式2の取付間隔dが長くなり、第4の実施
形態に比べて車両角度の検出精度が向上する。
FIG. 7 is a plan view showing a fifth embodiment of the present invention. This embodiment is a modification of the configuration of the fourth embodiment in FIG. 6, in which the sensor 18 is attached to the rear end and the sensor 12 is moved to the rear in accordance with it. In this embodiment, the mounting interval d of Expression 2 is increased by the length of the mounting interval of the sensor in the X direction, and the detection accuracy of the vehicle angle is improved as compared with the fourth embodiment.

【0030】図8は本発明の第6の実施形態を示す平面
図である。この実施形態も、図6の第4の実施形態の構
成の変形であり、センサ3を走行方向に対して左前端部
に、センサ12を右後端部に、センサ18を左後端部
に、それぞれ移動したものである。この実施形態は、
X、Y両方向にセンサの取付間隔を長くした分、数式2
の取付間隔dが長くなり、第4の実施形態に比べて車両
角度の検出精度が向上する。
FIG. 8 is a plan view showing a sixth embodiment of the present invention. This embodiment is also a modification of the configuration of the fourth embodiment in FIG. 6, and the sensor 3 is located at the left front end, the sensor 12 is located at the right rear end, and the sensor 18 is located at the left rear end with respect to the traveling direction. , Respectively. This embodiment is
Equation 2 is obtained by increasing the mounting interval of the sensor in both the X and Y directions.
Is longer, and the detection accuracy of the vehicle angle is improved as compared with the fourth embodiment.

【0031】図9は請求項5の発明にかかる第7の実施
形態を示す平面図である。この実施形態は、図4に示す
第2実施形態と同じく、車両2の前後端部に誘導テープ
センサ3,4を取り付け、左右側面の端部に誘導テープ
センサ11,12を取り付けたものであり、また、路面
にはX方向の誘導テープ1と直交するY方向の誘導テー
プ13が敷設されている。それにより、車両2は前後方
向に敷設された誘導テープ1に沿って走行するととも
に、そのままの姿勢で誘導テープ13に沿って横行する
ことができる。路面には、誘導テープ1の片側にマーク
41が、さらに、誘導テープ13の片側にマーク42が
それぞれ設置されている。
FIG. 9 is a plan view showing a seventh embodiment according to the fifth aspect of the present invention. In this embodiment, as in the second embodiment shown in FIG. 4, the guide tape sensors 3 and 4 are attached to the front and rear ends of the vehicle 2, and the guide tape sensors 11 and 12 are attached to the left and right side edges. A guide tape 13 in the Y direction orthogonal to the guide tape 1 in the X direction is laid on the road surface. Accordingly, the vehicle 2 can travel along the guide tape 1 laid in the front-rear direction and traverse along the guide tape 13 in the same posture. A mark 41 is provided on one side of the guide tape 1 and a mark 42 is provided on one side of the guide tape 13 on the road surface.

【0032】これに対して車両2には、マーク41を検
出するためマーク41の通過軌跡上にマークセンサ43
が設置され、同じく、マーク42を検出するためマーク
42の通過軌跡上にマークセンサ44が設置されてい
る。ここで、マークセンサ43,44の設置位置は、車
両2において、それぞれの走行方向に描かれる誘導テー
プ1の通過軌跡45と、誘導テープ13の通過軌跡46
の交点47に対して点対称の位置となるように配設され
る。
On the other hand, the vehicle 2 has a mark sensor 43 on the locus of the mark 41 to detect the mark 41.
Is installed, and a mark sensor 44 is installed on the locus of the mark 42 to detect the mark 42. Here, the installation positions of the mark sensors 43 and 44 are determined by the passage locus 45 of the guide tape 1 and the passage locus 46 of the guide tape 13 drawn in the respective traveling directions in the vehicle 2.
Are arranged so as to be point-symmetrical with respect to the intersection 47 of.

【0033】そのため、車両2が図示の姿勢から180
度旋回した後に、前後走行または横行しようとすると、
それぞれのマークセンサ43,44の位置が誘導テープ
1,13に対して反対側になって、旋回前のマークセン
サ43,44がそれまで一致していたマーク41,42
の通過軌跡から外れるが、今度は他のマークが互いに入
れ替わってマークセンサ43,44に検知されることに
なる。すなわち、車両2が180度旋回しながら前後走
行または横行をする場合も、マークを検出するマークセ
ンサは1対で足りることになる。また、走行中にいずれ
のマークセンサ43,44がマークを検出するかで、路
面に対する車両2の旋回位置を検知することも可能とな
る。
Therefore, the vehicle 2 is moved 180 degrees from the illustrated posture.
When you try to run back and forth or traverse after turning
The positions of the respective mark sensors 43, 44 are opposite to the guide tapes 1, 13, so that the mark sensors 43, 44 before turning are the same as the marks 41, 42 which have been matched so far.
However, the other marks are replaced by each other and detected by the mark sensors 43 and 44. That is, even when the vehicle 2 travels back and forth or traverses while turning 180 degrees, only one pair of mark sensors for detecting marks is required. In addition, it is possible to detect the turning position of the vehicle 2 on the road surface by detecting which of the mark sensors 43 and 44 detects the mark during traveling.

【0034】図10は請求項6および請求項7の発明に
かかる第8の実施形態を示す平面図である。図におい
て、21〜24は走行路にX方向、Y方向、斜め2方向
にそれぞれ敷設された誘導テープであり、車両2の中心
の位置で交差している。これら誘導テープ21〜24に
沿って車両2が走行する。車両2の中心位置には、リン
グ状に形成された誘導テープセンサ25が取り付けられ
ている。このセンサ25は、誘導テープ検知用のセンサ
素子をリング状に複数個配設して形成したものである。
FIG. 10 is a plan view showing an eighth embodiment according to the sixth and seventh aspects of the present invention. In the figure, reference numerals 21 to 24 denote guide tapes laid in the X direction, the Y direction, and the diagonal two directions on the running path, and intersect at the center position of the vehicle 2. The vehicle 2 runs along these guide tapes 21 to 24. A guide tape sensor 25 formed in a ring shape is attached to the center position of the vehicle 2. This sensor 25 is formed by arranging a plurality of sensor elements for detecting an induction tape in a ring shape.

【0035】それにより、誘導テープがセンサ25の中
心を通る位置関係のとき、センサ25上の2個所のセン
サ素子により誘導テープの位置が検出される。すなわ
ち、このセンサ25によると、誘導テープを全方向につ
いて同一精度で検出することが可能になる。その結果、
図示のように走行経路が8差路に構成されている場合で
も、センサ25がその交差点に到達した時点で、センサ
25は各テープ21〜24の方向を正確に認識して、路
線変更を容易に行うことが可能になる。特に、このセン
サを用いた車両は、走行方向を自在に変えながら走行す
る用途に最適である。
Thus, when the guide tape passes through the center of the sensor 25, the position of the guide tape is detected by two sensor elements on the sensor 25. That is, according to the sensor 25, it is possible to detect the guide tape with the same accuracy in all directions. as a result,
As shown in the figure, even when the travel route is configured as an eight-distance road, when the sensor 25 reaches the intersection, the sensor 25 accurately recognizes the direction of each of the tapes 21 to 24 and facilitates the route change. It is possible to do. In particular, a vehicle using this sensor is most suitable for use in traveling while freely changing the traveling direction.

【0036】なお、各実施形態の説明では触れなかった
が、誘導テープを検出するセンサは、光学的に誘導テー
プを検知する方式と磁気的に検知する方式があり、いず
れの方式も、検出素子を一次元配列したセンサを用いた
場合は、センサを車両に複数個対で設置することによ
り、複数方向の走行および路線変更を高精度で制御する
ことが可能になる。また、検出素子をリング状に配置し
たセンサについては、車両に1個設置するだけで全方向
の走行および路線変更を高精度で制御することが可能に
なる。
Although not described in the description of each embodiment, sensors for detecting the guide tape include a system for optically detecting the guide tape and a system for magnetically detecting the guide tape. When one-dimensionally arranged sensors are used, by installing a plurality of pairs of sensors in the vehicle, it is possible to control traveling and route changes in a plurality of directions with high accuracy. Further, with respect to a sensor in which the detection elements are arranged in a ring shape, it is possible to control traveling in all directions and route change with high accuracy by merely installing one sensor in the vehicle.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上述べたように請求項1の発明によれ
ば、車両にテープセンサが2個以上設置され、それらテ
ープセンサによりそれぞれ検知された誘導テープの位置
情報にもとづき、走行経路に対する車両位置のずれ量お
よび車両の姿勢角度のずれ量が算出される。それらずれ
量にもとづき位置ずれ補正目標値および姿勢角度ずれ補
正目標値が算出され、次いで、算出された両補正目標値
にもとづき車輪が駆動・制御される。その結果、走行路
の誘導テープを高精度で追随することが可能となり、走
行時の左右の振れ量が小さくなるとともに、修正の完了
までに要する時間も短縮されて応答性が向上する。
As described above, according to the first aspect of the present invention, two or more tape sensors are installed in a vehicle, and the vehicle with respect to the traveling route is based on the position information of the guide tape detected by each of the tape sensors. The position shift amount and the vehicle position angle shift amount are calculated. A position shift correction target value and a posture angle shift correction target value are calculated based on the shift amounts, and then the wheels are driven and controlled based on the calculated both correction target values. As a result, it is possible to follow the guide tape on the traveling path with high accuracy, the amount of right and left deflection during traveling is reduced, and the time required for completing the correction is shortened, and the responsiveness is improved.

【0038】請求項2の発明によれば、車両が複数の方
向に走行可能な場合に、車両の走行方向ごとの前後位置
に相対してテープセンサを配設することにより、前後走
行以外に横行、斜行が可能になる。
According to the second aspect of the present invention, when the vehicle can travel in a plurality of directions, the tape sensor is disposed relative to the front and rear positions in each of the traveling directions of the vehicle, so that the vehicle moves in a traverse direction other than the forward and backward traveling. , Skew is possible.

【0039】請求項3の発明によれば、誘導テープの方
向に対して斜め方向にテープセンサを配設することで、
誘導テープの検出精度が向上する。
According to the third aspect of the present invention, the tape sensor is disposed obliquely to the direction of the guide tape,
The detection accuracy of the guide tape is improved.

【0040】請求項4の発明によれば、車両の走行方向
が車両の前後方向と横方向と斜め方向の3方向である場
合に、その3方向を3辺とする直角三角形の各頂点とな
る位置にそれぞれテープセンサを配設することにより、
走行方向が3方向でありながらもテープセンサは3個と
半減される。
According to the fourth aspect of the invention, when the traveling direction of the vehicle is three directions of the front-back direction, the lateral direction, and the oblique direction, the vertices of the right-angled triangle having the three directions as three sides are obtained. By arranging the tape sensor at each position,
Although the running direction is three directions, the number of tape sensors is halved to three.

【0041】請求項5の発明によれば、車両の走行方向
が前後方向と横方向である場合に、走行中に誘導テープ
がそれぞれ通過する車両の前後方向テープ軌跡と横方向
テープ軌跡の交点に対して、1対のマークセンサが点対
称の位置に配設される。その結果、車両の走行方向が前
後方向および横方向のとき車両を180度旋回しても、
マークセンサは必ずマークを検出することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, when the traveling direction of the vehicle is the front-rear direction and the lateral direction, the guide tape passes through the intersection of the longitudinal tape locus and the lateral tape locus of the vehicle through which the guide tape passes. On the other hand, a pair of mark sensors are disposed at point-symmetric positions. As a result, even if the vehicle turns 180 degrees when the traveling direction of the vehicle is the front-rear direction and the lateral direction,
A mark sensor can always detect a mark.

【0042】請求項6および請求項7の発明によれば、
走行路面に敷設された誘導テープを車両に設置されたテ
ープセンサにより検出しながら車両の走行方向を制御す
る車両走行誘導装置において、誘導テープを検知するセ
ンサ素子をリング状に複数個配設して形成されたテープ
センサを用いたことにより、センサの中心位置が誘導テ
ープ上を走行するようにすると、センサは2個所で誘導
テープを検出して、車両の位置のずれ量および姿勢角度
のずれ量を算出することができるため、1個のセンサで
ありながらも高精度の走行制御と走行路線の変更が可能
になる。
According to the sixth and seventh aspects of the present invention,
In a vehicle traveling guidance device that controls the traveling direction of a vehicle while detecting a guidance tape laid on a traveling road surface with a tape sensor installed in the vehicle, a plurality of sensor elements for detecting the guidance tape are arranged in a ring shape. When the center position of the sensor is made to run on the guide tape by using the formed tape sensor, the sensor detects the guide tape in two places, and the displacement amount of the vehicle position and the displacement amount of the attitude angle are detected. Can be calculated, it is possible to perform high-precision traveling control and change the traveling route even with one sensor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示された実施形態の制御部の構成を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a control unit of the embodiment shown in FIG.

【図3】図2の制御部の動作を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an operation of a control unit in FIG. 2;

【図4】本発明の第2の実施形態を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施形態を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施形態を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施形態を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a fifth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第6の実施形態を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing a sixth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第7の実施形態を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a seventh embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第8の実施形態を示す平面図であ
る。
FIG. 10 is a plan view showing an eighth embodiment of the present invention.

【図11】従来例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 誘導テープ 2 車両 3,4 誘導テープセンサ 5〜8 車輪 11,12 誘導テープセンサ 13〜17 誘導テープ 18 誘導テープセンサ 21〜24 誘導テープ 25 誘導テープセンサ 31 ずれ量検出手段 32 目標値算出手段 33 モータ制御手段 41,42 マーク 43,44 マークセンサ 45,46 通過軌跡 47 交点 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Induction tape 2 Vehicle 3,4 Induction tape sensor 5-8 Wheel 11,12 Induction tape sensor 13-17 Induction tape 18 Induction tape sensor 21-24 Induction tape 25 Induction tape sensor 31 Shift amount detection means 32 Target value calculation means 33 Motor control means 41, 42 Mark 43, 44 Mark sensor 45, 46 Trajectory 47 Intersection

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 走行路面に敷設された誘導テープと、 車両に2個以上設置されて車両に対する誘導テープの相
対位置を一次元的に検出するテープセンサと、 2個以上のテープセンサにより検知された誘導テープの
位置情報にもとづき走行経路に対する車両位置のずれ量
および車両の姿勢角度のずれ量を算出する手段と、 算出された車両位置のずれ量および車両の姿勢角度のず
れ量にもとづき位置ずれ補正目標値および姿勢角度ずれ
補正目標値を算出する手段と、 算出された両補正目標値にもとづき車輪を駆動・制御す
る手段と、 を備えたことを特徴とする車両走行誘導装置。
1. A guide tape laid on a traveling road surface, a tape sensor installed on two or more vehicles and one-dimensionally detecting a relative position of the guide tape with respect to the vehicle, and a tape sensor detected by two or more tape sensors. Means for calculating a deviation amount of the vehicle position and a deviation amount of the attitude angle of the vehicle with respect to the traveling route based on the position information of the guide tape, and a positional deviation amount based on the calculated deviation amount of the vehicle position and the deviation angle of the posture angle of the vehicle. A vehicle travel guidance device comprising: means for calculating a correction target value and a posture angle deviation correction target value; and means for driving and controlling wheels based on both of the calculated correction target values.
【請求項2】 請求項1記載の車両走行誘導装置におい
て、 車両が複数の方向に走行可能な場合に、車両の走行方向
ごとの前後位置に相対してテープセンサを配設したこと
を特徴とする車両走行誘導装置。
2. The vehicle travel guiding device according to claim 1, wherein a tape sensor is provided relative to the front and rear positions in each of the traveling directions of the vehicle when the vehicle can travel in a plurality of directions. Vehicle travel guidance device.
【請求項3】 請求項2記載の車両走行誘導装置におい
て、 誘導テープの方向に対して斜め方向にテープセンサを配
設したことを特徴とする車両走行誘導装置。
3. The vehicle traveling guidance device according to claim 2, wherein a tape sensor is disposed obliquely to a direction of the guidance tape.
【請求項4】 請求項2または請求項3記載の車両走行
誘導装置において、 車両の走行方向が車両の前後方向と横方向と斜め方向の
3方向である場合に、その3方向を3辺とする直角三角
形の各頂点となる位置にそれぞれテープセンサを配設し
たことを特徴とする車両走行誘導装置。
4. The vehicle traveling guidance device according to claim 2, wherein when the traveling direction of the vehicle is three directions of the longitudinal direction, the lateral direction, and the oblique direction of the vehicle, the three directions are defined as three sides. And a tape sensor disposed at each of the vertices of the right-angled triangle.
【請求項5】 請求項1から請求項4のいずれか1項に
記載の車両走行誘導装置において、 車両の走行方向が前後方向と横方向である場合に、走行
中に誘導テープがそれぞれ通過する車両の前後方向テー
プ軌跡と横方向テープ軌跡の交点に対して、1対のマー
クセンサを点対称の位置に配設したことを特徴とする車
両走行誘導装置。
5. The vehicle traveling guidance device according to claim 1, wherein the guidance tape passes through the vehicle during traveling when the traveling direction of the vehicle is a front-rear direction and a lateral direction. A vehicle travel guidance device, wherein a pair of mark sensors are disposed at point-symmetric positions with respect to an intersection of a longitudinal tape locus and a lateral tape locus of a vehicle.
【請求項6】 走行路面に敷設された誘導テープを車両
に設置されたテープセンサにより検出しながら車両の走
行方向を制御する車両走行誘導装置において、 誘導テープを検知するセンサ素子をリング状に複数個配
設して形成されたテープセンサを用いたことを特徴とす
る車両走行誘導装置。
6. A vehicle travel guidance device for controlling a traveling direction of a vehicle while detecting a guidance tape laid on a traveling road surface by a tape sensor installed on the vehicle, wherein a plurality of ring-shaped sensor elements for detecting the guidance tape are provided. A vehicle travel guidance device characterized by using a tape sensor formed by individually arranging the tape sensors.
【請求項7】 車両走行誘導装置に用いられる誘導テー
プを検知するセンサ素子をリング状に複数個配設して形
成したことを特徴とする誘導テープセンサ。
7. An induction tape sensor, wherein a plurality of sensor elements for detecting an induction tape used in a vehicle traveling guidance device are arranged in a ring shape.
JP8272275A 1996-09-02 1996-10-15 Vehicle traveling guiding device and guidance type sensor Withdrawn JPH10124144A (en)

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JP8272275A JPH10124144A (en) 1996-09-02 1996-10-15 Vehicle traveling guiding device and guidance type sensor

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JP8-231906 1996-09-02
JP23190696 1996-09-02
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JP (1) JPH10124144A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008114743A (en) * 2006-11-06 2008-05-22 Nissan Motor Co Ltd Automated guided vehicle and control method thereof
JP2021101620A (en) * 2019-12-24 2021-07-15 井関農機株式会社 Work vehicle

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